Réf. Lang & al 2003 - E

Référence bibliographique complète
LANG, M., COEUR, D, BROCHOT, S. et R. NAUDET (2003) — Information historique et ingénierie des risques naturels. L'Isère et le torrent du Manival. Cemagref Editions, série Gestion des milieux aquatiques, n° 18, 179 p.

Résumé: Le projet Historisque-Isère et torrents affluents s'attache à valoriser l'information historique pour une meilleure connaissance du risque inondation. Une équipe interdisciplinaire (hydrologie, géomorphologie, hydraulique, histoire, archives) a appliqué cette démarche sur le secteur de la moyenne-Isère et deux petits affluents torrentiels, le Manival et le Merdaret. Au terme des deux années d'étude les principaux résultats ont pu être obtenus: un inventaire pratiquement exhaustif des sources de documents relatifs à ces cours d'eau; une exploitation des sources d'archives à des fins méthodologiques (grille de lecture des informations historiques, chronologie qualitative des crues de l'Isère sur la période 1600-1950, historique de l'activité du service d'annonce des crues de l'Isère) ; une modélisation hydraulique des crues de l'Isère sur le secteur Pontchaua-Grenoble ; un premier bilan de la recherche et de l'utilisation de l'information historique relative au cas spécifique des torrents.

Mots-clés
Isère, Manival, crues, aléas torrentiels, reconstitution, chronologie.

Organismes / Contact
Cemagref Lyon 3, bis quai Chauveau, 69336 Lyon cedex 09. Tel (+33)4 72 20 87 87 - Fax (+33)4 78 47 78 75
michel.lang@cemagref.fr

(1) - Paramètre(s) atmosphérique(s) modifié(s)
(2) - Elément(s) du milieu impacté(s)
(3) - Type(s) d'aléa impacté(s)
(3) - Sous-type(s) d'aléa
    Crues
Aléas torrentiels
Laves torrentielles

Pays / Zone
Massif / Secteur
Site(s) d'étude
Exposition
Altitude
Période(s) d'observation
France Alpes du Nord

Moyenne Isère (Grésivaudan)
Torrent du Manival

    Isère : 1600-1950

(1) - Modifications des paramètres atmosphériques
Reconstitutions
 
Observations
 
Modélisations
 
Hypothèses
 

Informations complémentaires (données utilisées, méthode, scénarios, etc.)
 

(2) - Effets du changement climatique sur le milieu naturel
Reconstitutions

Le Petit âge glaciaire (1250-1850, période plus froide et plus humide que l'époque actuelle) semble avoir favorisé une érosion torrentielle intense et accru la production sédimentaire, notamment la fréquence des laves torrentielles. L'influence de cette péjoration climatique a pu s'exercer directement sur la dynamique des processus érosifs et indirectement par modification de la couverture végétale. Elle varierait selon l'altitude, seuls les bassins versants de haute altitude auraient été touchés. Si on admet son impact sur une recrudescence de l'érosion et des crues torrentielles au début du 19e siècle, on est conduit à s'interroger sur le rôle du surpâturage et du déboisement largement mis en avant par les forestiers et à n'en faire qu'un facteur aggravant.

Entre l'époque des travaux de correction du RTM (1880-1920) et l'état actuel ou récent, les principaux types de zones d'apport de matériaux au Manival ont subsisté et l'extension de la couverture végétale n'a ainsi que peu entamé le potentiel de fourniture.

Observations
 
Modélisations
 
Hypothèses
 

Sensibilité du milieu à des paramètres climatiques
Informations complémentaires (données utilisées, méthode, scénarios, etc.)

 

(3) - Effets du changement climatique sur l'aléa
Reconstitutions

Dans la région alpine, les effets croisés de la déforestation et de la péjoration climatique du Petit Age Glaciaire ont donné lieu à bon nombre de phénomènes torrentiels exceptionnels au cours des XVIIe et XVIIIe siècles. Par ailleurs, des recherches menées sur la fin de l'époque médiévale laissent à penser que la région a aussi connu une période de forte activité torrentielle au cours de la seconde moitié du XVe siècle.

Isère :
Selon la chronologie qualitative des crues de l'Isère sur la période 1600-1950 établie suivant trois classes d'événements, les huit plus forts événements connus sont relatifs aux années 1651, 1673, 1711, 1733, 1740, 1764, 1778 et 1859.

L'exploitation des données historiques sur les inondations de l'Isère a permis de répertorier 91 crues majeures à Grenoble. Les crues exceptionnelles sur l'Isère se concentrent toutes entre le milieu du XVIIe siècle et le milieu du XIXe siècle. La péjoration climatique dite du Petit Age Glaciaire apparaît assez nettement. C'est surtout le Drac qui est sujet à des crues importantes dès la fin du XVIe siècle et au XVIIe siècle. L'Isère connaît une phase paroxystique entre 1730 et 1780 avec quatre crues de classe 3 puis une légère accalmie durant le premier XIXe siècle avant les années 1840-1850. La crue des 2-5 novembre 1859 correspond à la dernière grande inondation de Grenoble.

Manival :
Des évolutions sont décelables dans l'extension spatiale des crues. Ces évolutions sont à mettre en rapport avec les travaux accomplis. De 1673 à 1821, des manifestations d'une forte charge en sédiments sont abondamment rapportées. Il n'en est plus question ensuite, sauf en 1910 où l'exhaussement du lit dans le secteur du moulin est déploré. En plan, de nombreuses divagations sont rapportées.

Entre le cadastre de 1811 et les photos aériennes de 1993, on ne peut qu'effectuer des comparaisons en valeur relative qualitative. Les évolutions ne sont pas significatives, dans l'état actuel des connaissances, du point de vue des crues ou de l'érosion torrentielle. A une échelle spatiale plus grande, pour l'évolution des zones d'apport de matériaux, une étude morphologique rapide a permis de sélectionner trois sites intéressants. On peut conclure à partir des ces trois sites que les principaux types de zones d'apport de matériaux au Manival ont subsisté et que l'extension de la couverture végétale n'en a que peu entamé le potentiel de fourniture.

D'après les informations historiques, le lit du Manival est jusque vers la moitié du 19e siècle encombré, haut et divagant sur son cône. Dans la seconde moitié du 19e siècle, les digues successives et les premiers aménagements RTM ont peut-être contribué à fixer ou à enfoncer le lit. Peu avant 1900 et jusqu'en 1910, l'exhaussement et la divagation du lit (avec essentiellement le transfert de l'écoulement au Rivasson) sont à nouveau mentionnés.

L'inventaire des laves et crues torrentielles du Manival (on ne peut les distinguer dans le cas de ce torrent) est issu de l'exploitation de l'ensemble des informations historiques à partir de 1808. Cet inventaire permet de discuter de la stationnarité de l'échantillon, c'est-à-dire du fait qu'il n'y a pas eu de modification systématique des phénomènes au cours du temps. D'après le test de stationnarité sur le processus d'occurrence, on observe une sortie de l'intervalle de confiance à 90%, avec une phase plus active avant 1910, puis une période de 70 ans pratiquement sans événements, et une reprise de l'activité à partir de 1980. A un pas de temps plus fin, des pulsations de 3 à 5 événements semblent se manifester régulièrement. Après recherches, il n'a pas été possible d'établir qu'elles étaient consécutives à des mouvements de masse. Si l'on s'intéresse à la stationnarité des épisodes de crue torrentielle de classe 2 et 3, on retrouve le même comportement, avec une période « creuse » de 1910 à 1980. Par contre, les événements significatifs, de classe 3, sont répartis de façon homogène sur les XlXe et XXe siècles.

Les légères irrégularités dans le rythme des crues torrentielles seraient conformes à ce qu'on peut attendre du côté aléatoire du fonctionnement des torrents, incluant des abats d'eau ou des mouvements de masse chroniques et modérés, et il n'est donc pas possible de les attribuer à des modifications des facteurs climatiques, anthropiques (aménagement RTM) ou cataclysmiques (apports massifs de matériaux par mouvement de masse). En d'autres termes, ni la fin du Petit âge glaciaire, ni la correction active et les changements dans l'utilisation du sol, ni les mouvements de masse intervenus n'auraient modifié les crues torrentielles significatives du Manival depuis 1800.

Observations
 
Modélisations

 

Hypothèses
 

Paramètres de l'aléa
Sensibilité du paramètre de l'aléa à des paramètres climatiques et du milieu
Informations complémentaires (données utilisées, méthode, scénarios, etc.)

Chronologie et classement qualitatif de l'intensité des crues de l'Isère

Fréquence, classement qualitatif de l'intensité et stationnarité des crues torrentielles du Manival

 

 

 


Isère :
L'Isère est un des affluents majeurs du Rhône, avec une superficie d'environ 12000 km² à sa confluence. La zone d'étude du projet « Historisque » concerne le secteur de la moyenne-Isère, de la confluence de l'Arc avec l'Isère à la confluence entre le Drac et l'Isère. La haute-Isère est caractérisée par la présence de massifs montagneux très élevés qui sont à l'origine d'un régime de crue complexe.

Après un inventaire pratiquement exhaustif des sources de documents relatifs à ce cours d'eau, une grille de lecture des informations historiques a été établie, définissant trois types d'historique : services en charge des mesures (topographie, hydrométrie, météorologie, aménagement du territoire), méthodes et matériels de mesure, événements sur le bassin versant. Une chronologie qualitative des crues de l'Isère sur la période 1600-1950, suivant trois classes d'événements (faible ou moyen; fort; exceptionnel) a été définie (service d'annonce des crues).

Concernant la chronologie des crues de l'Isère à Grenoble, l'enquête documentaire a permis de répertorier 91 crues majeures de 1600 à 1950. Trois classes d'événements ont été établies avant tout à partir d'éléments qualitatifs selon le degré d'endommagement des infrastructures et de modification géomorphologique du lit.

Manival :
Le torrent du Manival est un affluent en rive droite de l'Isère en amont de Grenoble. La superficie totale de son bassin versant est de 7,3 km². Le bassin versant du Manival peut se décomposer en trois zones principales : un bassin de réception (1738 m - 872 fi) ; une zone de divagation (872 m - 560 fi), située en partie sommitale du cône de déjection ; un cône de déjection (560 m - 222 fi). Sa pente générale est de 20 % environ, la longueur de son plus long talweg de 7 km.

Entre 1673 et 1927, 29 événements ont été répertoriés, cependant, sauf en ce qui concerne l'occurrence des crues, on ne peut pas quantifier les analyses. L'information historique brute peut être appréciée à partir de l'inventaire des sources et du rapport de Cœur et Pierre (2000). En complément, les cadastres et des archives du service RTM, essentiellement des photos, ont également été exploités. Le cadastre de 1811 a été exploité et comparé à la situation en 1993 issue des photos aériennes. Pour ce qui a trait au climat, au sujet duquel les auteurs ne disposent pas de données locales (à l'échelle du bassin versant), il convient de résumer les connaissances actuelles.

La chronique des crues permet de proposer une loi statistique de distribution des volumes de laves. L'analyse des dommages et de l'utilisation du sol permet de déterminer l'extension spatiale des débordements sur le cône de déjection pour des volumes d'un temps de retour (approximatif) donné, avant aménagement du bassin versant.

Les informations sont ordonnées selon  la grille de lecture suivante :
• Des descriptions permettant de qualifier les phénomènes érosifs, en particulier de reconnaître les laves torrentielles et le charriage.
Des chroniques mentionnant l'occurrence des crues torrentielles.
Des mesures des paramètres caractéristiques des flux liquides ou solides : hauteurs, vitesses, volumes, ou, à défaut et de façon plus réaliste, des observations permettant de reconstituer ces grandeurs.
La localisation des zones d'extension maximales des inondations et des dépôts de matériaux.
Des descriptions de dommages permettant de caractériser l'aspect dynamique de la crue (affouillements, divagations, embâcles...) et d'imaginer les processus d'endommagement.
Des indications sur les facteurs de l'érosion et des crues torrentielles (localisation des zones d'apport de sédiments, occupation du sol, aménagements) et leur évolution au cours du temps.
Des cartes ou des indices permettant la reconstitution de la morphologie des lits torrentiels (profils en long, vues en plan, croquis d'ouvrages).

L'inventaire des laves et crues torrentielles (on ne peut les distinguer dans le cas de ce torrent) du Manival est issu de l'exploitation de l'ensemble des informations historiques à partir de 1808. Le volume mesuré est indiqué lorsqu'il est connu. Pour les autres événements, il est procédé à une estimation grossière (trois classes de magnitude) en interprétant les effets morphologiques et la description des dommages selon les critères suivants :
Avant la construction de la plage de dépôt (1926) : 3 = Engravement des zones habitées; 2 = Débordements dans lieux habités ou engravements RN ou affouillements importants; 1 = Autres
Après cette construction: 3 = Débordements dans lieux habités aval RN ou engravements RN; 2 = Dépôts dans et à l'aval de la plage ou autres débordements ou affouillements importants; 1 = Autres ayant dépassé la côte 800m

Cet inventaire permet de discuter de la stationnarité de l'échantillon, c'est-à-dire du fait qu'il n'y a pas eu de modification systématique des phénomènes au cours du temps. Pour cela, un test de stationnarité sur le processus d'occurrence (Lang, 1995) a été mis en œuvre.


(4) - Remarques générales

Le programme "Historisque" est consacré à l'étude des crues passées et plus particulièrement aux crues extrêmes. La valorisation de l'information historique sur les inondations peut être menée d'un point de vue quantitatif pour affiner l'estimation des probabilités de crue, et également d'un point de vue qualitatif, pour sensibiliser la population aux dommages des crues du passé et conserver la mémoire collective de ces événements. Un programme de travail interdisciplinaire a été engagé depuis 1995, entre historiens, archivistes d'une part, hydrologues, hydrauliciens, géomorphologues d'autre part, pour collecter de façon exhaustive les informations quantitatives et qualitatives sur les crues anciennes et les interpréter techniquement.

Le secteur de la moyenne-Isère avait été choisi en raison de l'abondance de l'information historique disponible sur les inondations touchant l'agglomération grenobloise. Le travail des historiens a permis de réaliser un inventaire quasi complet des sources de documents. Un travail complémentaire reste à réaliser sur d'autres fonds.

La chronologie qualitative des crues de l'Isère sur la période 1600-1950, déjà analysée par d'autres auteurs, a pu être confirmée et précisée. La sous-période 1890-1940 a fait l'objet d'une étude détaillée à partir de la modélisation hydraulique des crues de l'Isère. Il a été possible de valider la courbe de tarage de Grenoble sur cette sous-période, avec une incertitude de reconstitution des débits de l'ordre de 25%. Le traitement de crues de la période antérieure à 1890 sera réalisé ultérieurement. Il nécessitera la prise en compte d'informations sur l'état de l'Isère avant endiguement, et sera forcément entaché d'erreurs de reconstitution des débits plus importantes.

Deux programmes ont poursuivi la démarche initiée lors du projet Historisque-Isère, sur l'étude des crues historiques de l'Isère. Tout d'abord le projet européen SPHERE (2000-2003), dont l'objectif général est la valorisation de l'information hydrologique disponible sur les crues de la période contemporaine, historique et géologique. Il a permis le développement d'un prototype de base de données sur l'information historique des inondations à destination des experts et du public. Le projet Base-ln (2000) a par ailleurs débouché sur la réalisation d'un autre prototype de base de données, avec notamment une présentation illustrée de la dernière grande inondation de Grenoble en 1859.

Concernant les crues torrentielles, des travaux de géoarchéologie pourraient être envisagés pour recueillir des données sur les dépôts de sédiments ; le développement de méthodes statistiques spécifiques au transport solide serait un atout pour valoriser les données historiques ; l'analyse comparative de stationnarité à partir des informations d'occurrence, pratiquée régionalement, pourrait éclairer sur le rôle des différents facteurs des crues torrentielles.


(5) - Syntèses et préconisations

 

Références citées (sélection) :

Bénévent M.E. [1915] - Le Manival. Etude de cône de déjection - Revue de Géographie Alpine, 3,69-100.

Brochot S. [1998] - Etude hydraulique de l'Arc de Maurienne de Modane à l'Isère. Estimation des apports sédimentaires des torrents affluents - Cemagref Grenoble pour le compte de l'Association des maires de Maurienne, 43 p. + annexes.

Brochot S. [2000] - Estimation de la production de sédiments des torrents; application aux affluents de l'Arc de Maurienne (Savoie, France) - Internationales symposion Interpraevent 2000, Villach, Band 3,57-68. .

Brochot S., Cœur D., Lang M., Naulet R. [2000] - Historisque-Isère et torrents affluents. utilisation de l'information historique pour une meilleure définition du risque d'inondation - Cemagref, Thème mobilisateur risques naturels, 248p.

Cœur D. [2003] - La maîtrise des inondations dans la plaine de Grenoble du XVIIe au XXe siècle. enjeux techniques, politiques et urbains, Thèse de Doctorat, Université Pierre Mendès France, Grenoble, Il octobre, 345p. + annexes.

Cœur D., Lang M. [2000] - L'information historique des inondations : l'histoire ne donne-t-elle que des leçons ? - La Houille Blanche, n°2, 79-84. (non cité)

Cœur D., Pierre B. [2000] - Recherche historique sur le torrent du Manival – Historisque Isère et torrents affluents ; CRHIPA-UPMF/Acthys, 37 p.

Cœur D., Lang M., Paquier A. [2002] - L'historien, l'hydraulicien et l'hydrologue et la connaissance des inondations - La Houille Blanche, n°4/5, 61-66. (non cité)

Desplanches J.L. [1999] - Evolution temporelle de la production de matériaux dans les bassins torrentiels. l'exemple de trois torrents des Alpes du nord - Mémoire de DEA Interface nature-société, université de Savoie, 55 p + annexes.

Feuvrier J.P., Lizet B. [1991] - La photographie, mémoire du service de restauration des terrains en montagne (RTM) de la Savoie de 1886 à nos jours - 11ème congrès national des sociétés savantes, Chambéry, 1991, ethnologie, pp. 41-63.

Lang M., Cœur D., Lallement C., Naulet R., Boudou G. [1998a] - Historisque-Guiers : utilisation de l'information historique pour une meilleure définition du risque d'inondation - Pôle Grenoblois Risques Naturels, Cemagref Lyon, UPMF Grenoble, EDF/DTG Grenoble, Juin, 151p.

Lang M., Cœur D., Lallement C., Naulet R. [1998b] - Valorisation de l'information historique pour la prédétermination du risque d'inondation: application sur le bassin du Guiers - Ingénieries EAT: n°l6, décembre, 3-13.

Magny M. [1995] - Une histoire du climat: des derniers mammouths au siècle de l'automobile - Errance, Paris, 176p.

Pardé M. [1925a] - Le régime du Rhône et de ses affluents, étude hydrologique, 1, Etude générale, fi, La genèse des crues, Librairie P. Masson, Lyon, 883 p.

Pardé M. [1925b] - Le calcul des débits du Rhône et de ses affluents, Allier, Grenoble, 168p.

Pardé M. [1928] - « Périodicité des grandes inondations et crues exceptionnelles », Revue de Géographie Alpine., vol. XVI, fasc. II, p. 499-519. (non cité)

Peiry J.L. [1990] - Les torrents de l'Arve: dynamique des sédiments et impact de l'aménagement des bassins versants sur l'activité torrentielle - Revue de Géographie Alpine, 78, 25-58.

Peiry J.L. [1997] - Recherches en géomorphologie fluviale dans les hydrosystèmes fluviaux des Alpes du Nord - Diplôme d'habilitation à diriger les recherches, IGA GRENOBLE, 2 vol., 308-341p.

Pilot de Thorey J-J.A. [1857] - Recherches sur les inondations de la vallée de l'Isère depuis 1219 jusqu'à nos jours, Maisonville, Grenoble.